МИНОБРНАУКИ РОССИИ Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) Кафедра микро- и наноэлектроники |
||||||
отчет по практическому заданию № 1 по дисциплине «Основы планарной технологии» Вариант №2
|
||||||
|
||||||
Санкт-Петербург 2022 |
1.2
Разработать технологический процесс
формирования в кремнии слоя толщиной
со средней концентрацией примесей в
слое
.
Оценить сопротивление этого слоя
.
Таблица 1 – Данные для первой задачи
Вариант |
Материал |
|
|
2 |
1А4 КДБ 0,5/0,1 |
1 ∙ 1018 |
3,2 |
Проведем расчет исходной концентрации примеси, определив из марки материала, что удельное сопротивление равно 0,5 Ом·см:
Из исходных данных определим дозу вводимой примеси:
Из трансцендентного уравнения по графику определим постоянную диффузии для процесса разгонки примеси:
D2t2,
см2
хj,
мкм
По графику можно сделать вывод о том, что постоянная диффузии для процесса разгонки равна 5,92·10-9 см2. Исходя из полученного значения выберем условия процесса разгонки, выбрав температуру из типичных значений температур процесса разгонки – от 1000 до 1250 ºС:
Полученное значение попадает в возможный временной диапазон – от 20 минут до 3 часов.
Для определения сопротивления слоя по диаграмме Ирвина проведем расчет значения поверхностной концентрации Ns2:
По кривым Ирвина выберем соответствующее значению поверхностной концентрации значение удельной проводимости (используется диаграмма для Ns2 ≈ 1016 см-3).
По кривой Ирвина можно сделать вывод, что полученному значению концентрации соответствует значение удельной проводимости, примерно равное 1,4 (Ом·см)-1.
По полученному значению проведем расчет сопротивления слоя:
Выберем условия протекания процесса загонки примеси, предварительно рассчитав значение постоянной диффузии для этого процесса:
Полученное значение меньше минимального времени, необходимого для процесса загонки примеси. Целесообразно применить ионную имплантацию.
2.3
При изготовлении КМДП-схем один из
МДП-транзисторов формируется в подложке
с концентрацией примесей
,
а другой – в области противоположного
типа электропроводности по сравнению
с подложкой. Эту область принято называть
карманом, толщина кармана -
(глубина залегания перехода карман-подложка).
Выбрать метод введения примеси при
формировании кармана, режим отжига
(температуру и время) и дозу примеси,
необходимые для обеспечения заданных
значений поверхностной концентрации
примесей в кармане
и толщины кармана
.
Таблица 2 – Данные для второй задачи
Вариант |
Тип электропроводности кармана |
|
|
|
3 |
|
1 ∙ 1015 |
1,5 ∙ 1016 |
3,2 |
Примем, что формирование кармана примеси в подложке проводится с помощью ионной имплантации.
Рассчитаем постоянную диффузии для процесса отжига:
Рассчитаем дозу вводимой примеси:
Рассчитаем режим отжига – время и температуру процесса:
